李瑞環(huán)

（寧夏中寧發(fā)電有限責(zé)任公司，寧夏 中衛(wèi) 755100）

0 引 言

火力發(fā)電廠(chǎng)既是能源轉(zhuǎn)換企業(yè)，又是耗能企業(yè)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)火力發(fā)電廠(chǎng)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)及管理至關(guān)重要。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不僅反映電力企業(yè)的生產(chǎn)能力和管理水平，更指導(dǎo)火電廠(chǎng)的生產(chǎn)管理，是核算經(jīng)營(yíng)成本的重要依據(jù)。供電煤耗不僅是生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)，也是火電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，綜合反映了一個(gè)電廠(chǎng)的生產(chǎn)管理水平和機(jī)組性能。此外，煤耗指標(biāo)是反映火電企業(yè)能耗水平的唯一指標(biāo)，是行業(yè)電力節(jié)能監(jiān)管和電力調(diào)度的主要指標(biāo)，是政府監(jiān)管火電企業(yè)能耗水平的重要指標(biāo)。

1 供電煤耗計(jì)算存在的問(wèn)題

為加強(qiáng)火電廠(chǎng)發(fā)供電煤耗的科學(xué)管理，進(jìn)一步降低發(fā)供電煤耗，國(guó)家及電力行業(yè)制定和頒布了一系列火力發(fā)電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定?！痘鹆Πl(fā)電廠(chǎng)節(jié)約能源規(guī)定》中要求：火電廠(chǎng)的供電煤耗應(yīng)按正平衡法計(jì)算，并以此數(shù)據(jù)上報(bào)及考核。國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《火力發(fā)電廠(chǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算方法》DL/T904-2015，以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的形式統(tǒng)一了火力發(fā)電指標(biāo)的計(jì)算方法。該方法規(guī)定：發(fā)電、供熱煤耗中提供了正、反平衡法計(jì)算式?！峨娏?jié)能技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則》DL/T1052-2016第6.2.2.2條款明確要求：發(fā)電企業(yè)應(yīng)按照實(shí)際入爐煤量和入爐煤機(jī)械取樣分析的低位發(fā)熱量正平衡計(jì)算發(fā)、供電煤耗率。當(dāng)以入廠(chǎng)煤和煤場(chǎng)盤(pán)煤計(jì)算的煤耗率和以入爐煤計(jì)算的煤耗率偏差達(dá)到1.0%時(shí)，應(yīng)及時(shí)查找原因。發(fā)電企業(yè)應(yīng)定期采用反平衡法校核煤耗率。該導(dǎo)則不但要求發(fā)電企業(yè)用正平衡計(jì)算發(fā)供電煤耗，而且要求發(fā)電企業(yè)定期用反平衡法校核發(fā)供電煤耗。但實(shí)際計(jì)算中，正反平衡供電煤耗仍存在問(wèn)題[1]。

1.1 正供電煤耗計(jì)算公式

供電煤耗＝（入爐原煤量×入爐煤低位發(fā)熱量+入爐燃料油量×入爐煤燃料油低位發(fā)熱量）÷供電量

正平衡供電煤耗是根據(jù)入爐煤、油計(jì)量裝置實(shí)測(cè)的發(fā)電消耗原煤量及燃油量，按其平均熱值計(jì)算耗用的標(biāo)準(zhǔn)煤量，進(jìn)而計(jì)算供電煤耗。

1.2 反平衡供電煤耗計(jì)算公式

反平衡供電煤耗＝汽機(jī)熱耗率÷[（管道效率×鍋爐效率×29 271）×（1-廠(chǎng)用電率）]×1 000

反平衡供電煤耗是根據(jù)鍋爐效率和鍋爐生產(chǎn)的蒸汽含熱量反算供電煤耗率。

1.3 反平衡供電煤耗計(jì)算存在的問(wèn)題

反平衡煤耗的計(jì)算式主要涉及汽輪機(jī)熱耗率、鍋爐效率及電量。其中，汽輪機(jī)熱耗率、鍋爐效率易出現(xiàn)誤差。汽輪機(jī)熱耗率和鍋爐效率的計(jì)算需使用壓力、溫度及流量。目前的測(cè)量手段無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)流量的精密度和準(zhǔn)確度要求。高溫、高壓、蒸汽或給水的長(zhǎng)年累月沖刷直接影響流量計(jì)量的準(zhǔn)確性。實(shí)際生產(chǎn)中，計(jì)算反平衡煤耗需涉及的主要流量有主汽流量、給水流量、過(guò)熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量、再熱蒸汽流量、鍋爐排污流量、吹灰用汽流量以及一些不明泄露流量。計(jì)算中，若嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求準(zhǔn)確測(cè)量流量數(shù)值，只有電科院等科研機(jī)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)才能做到[2]。

2 新型供電煤耗計(jì)算模型

以機(jī)組滿(mǎn)負(fù)荷下最理想的汽輪機(jī)熱耗率和鍋爐效率為基準(zhǔn)，計(jì)算基準(zhǔn)供電煤耗。實(shí)際運(yùn)行工況下，修正負(fù)荷率、入爐煤質(zhì)及各小指標(biāo)，利用Excel建立供電煤耗計(jì)算模型，輸入機(jī)組發(fā)電量、入爐煤質(zhì)及各小指標(biāo)完成值后，自動(dòng)計(jì)算對(duì)應(yīng)的供電煤耗。

2.1 基準(zhǔn)供電煤耗計(jì)算

機(jī)組熱力試驗(yàn)中，修正后的汽輪機(jī)熱耗率是機(jī)組最理想的熱耗水平，取最近日期試驗(yàn)報(bào)告中的數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)鍋爐效率，利用反平衡計(jì)算公式計(jì)算供電煤耗值，并作為基準(zhǔn)煤耗。

2.2 負(fù)荷率對(duì)供電煤耗影響修正系數(shù)

根據(jù)中電聯(lián)頒布的《常規(guī)燃煤發(fā)電機(jī)組單位產(chǎn)品能源消耗限額》GB 21258-2017，負(fù)荷率對(duì)供電煤耗修正系數(shù)如表1所示。

表1 負(fù)荷率對(duì)供電煤耗修正系數(shù)表

2.3 煤質(zhì)對(duì)供電煤耗影響修正系數(shù)

煤質(zhì)對(duì)供電煤耗影響修正系數(shù)，如表2所示。

表2 煤質(zhì)對(duì)供電煤耗影響修正系數(shù)表

2.4 小指標(biāo)對(duì)供電煤耗影響修正（各小指標(biāo)均以設(shè)計(jì)值為基準(zhǔn)）

由機(jī)組設(shè)計(jì)熱力性能數(shù)據(jù)中的背壓對(duì)熱耗率修正曲線(xiàn)，如圖1所示，確定出背壓變化對(duì)熱耗率的影響。利用反平衡法計(jì)算出背壓偏離設(shè)計(jì)值時(shí)對(duì)供電煤耗的影響量（為保證準(zhǔn)確性，不以經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算）。利用反平衡法計(jì)算鍋爐飛灰可燃物和排煙溫度偏離設(shè)計(jì)值時(shí)對(duì)供電煤耗的影響量。其他小指標(biāo)變化對(duì)供電煤耗的影響很小，可不考慮。

圖1 背壓對(duì)熱耗的修正曲線(xiàn)圖

2.5 超低排放對(duì)供電煤耗的修正系數(shù)

根據(jù)中電聯(lián)頒布的《常規(guī)燃煤發(fā)電機(jī)組單位產(chǎn)品能源消耗限額》GB 21258-2017，機(jī)組超低排放，對(duì)供電煤耗的修正系數(shù)為1.004。

以負(fù)荷率、入爐煤質(zhì)及超低排放乘以供電煤耗的修正系數(shù)，乘以基準(zhǔn)供電煤耗值，再加上各小指標(biāo)變化對(duì)供電煤耗的影響值，即可得到對(duì)應(yīng)的機(jī)組實(shí)際供電煤耗值，利用Excel可實(shí)現(xiàn)模塊化。

3 計(jì)算實(shí)例

表3為某電廠(chǎng)2019年1月份的供電煤耗值對(duì)比表。

由表3可知，模型計(jì)算供電煤耗與正平衡供電煤耗相差0.5 g/（kW·h）左右，偏差不大。

4 結(jié) 論

本文采用Excel建立了基于反平衡法計(jì)算供電煤耗的模型，精確度高，建立簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，符合各廠(chǎng)實(shí)際。通過(guò)模型的建立，便于月度、年度供電煤耗的目標(biāo)任務(wù)的下達(dá)、測(cè)算及校核分析。各廠(chǎng)還可在此模型基礎(chǔ)上繼續(xù)開(kāi)發(fā)拓展，以滿(mǎn)足實(shí)際經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)要求。

表3 某電廠(chǎng)2019年1月份供電煤耗值對(duì)比表